исследованиЕ динамических характеристик роторов центробежных насосов на переходных режимах
, доцент; , аспирант
Работоспособность, ресурс, надежность и вибрационное состояние центробежных насосов определяются динамикой поперечного движения их роторов. Динамическая модель ротора включает как механическую подсистему вал-опоры, так и гидродинамические элементы в виде щелевых зазоров между ротором и статором с напорным течением рабочей среды – бесконтактных уплотнений проточной части, которые накладывают дополнительные механические связи на ротор, выступая в роли дополнительных упруго-демпферных опор. Поэтому исследование динамики ротора центробежного насоса представляет достаточно сложную задачу и требует проведения экспериментальных работ, которые позволят правильно выбрать расчетную модель и оценить применимость полученных теоретических расчетов к анализу реальных объектов.
Еще более сложной является модель для расчета динамики ротора перспективного типа центробежных насосов с комбинированными опорно-уплотнительными узлами, поскольку на переходных режимах работы щелевые уплотнения таких насосов работают в режиме механического контакта. В связи с тем, что модель ротора таких насосов имеет существенные нелинейности, она не может быть адекватно решена в линейной постановке. На сегодняшний день известно аналитическое исследование работы комбинированных опорно-уплотнительных узлов на переходных режимах работы, однако в литературе отсутствуют сведения об экспериментальном исследовании и решении данной задачи.
Проведенный анализ позволяет сделать вывод о целесообразности проведения экспериментальных работ по исследованию процессов, происходящих в опорно-уплотнительных узлах на переходных режимах работы. Разработана принципиальная схема и конструкция экспериментальной установки, соответствующая выбранному направлению исследований. При помощи экспериментальной установки, действующей в автоматическом режиме и отличающейся оперативностью проведения исследований, можно решать как научные, так и практические инженерно-конструкторские задачи, заключающиеся в отработке уплотнительных узлов для вновь создаваемых и существующих насосных агрегатов, обеспечивающих высокую надежность и экономичность.
Результаты исследований могут быть использованы для отработки расчетной модели процесса разгона-выбега ротора высокооборотного центробежного насоса.
